吳景超

（成都理工大學，成都 610059）

零偏VSP井資料在地震層位標定中的應(yīng)用

吳景超

（成都理工大學，成都 610059）

利用零偏VSP井資料可以精確標定地震層位，從而提高地震解釋、儲層反演及綜合預(yù)測精度。地震層位的標定主要依靠零偏VSP井資料所提供的速度參數(shù)，通過零偏VSP上行波疊加剖面，走廊疊加剖面和常規(guī)地震水平疊加剖面，組成L圖進一步標定層位。

VSP；層位標定；相位掃描；地震層位

層位標定是確定地震剖面上反射層相當?shù)牡刭|(zhì)層位。由于地震時間剖面是地震信號時間序列的圖像，層位標定的實質(zhì)是賦予地震信號一個準確的深度刻度，因此，層位標定必須具有鉆井資料及VSP資料或井中速度測量資料。

精細的地震層位標定對提高地震解釋、儲層反演及綜合預(yù)測精度十分重要，其中零偏VSP測井所提供的時深尺，提供了可靠的時深轉(zhuǎn)換，為精確標定地震、地質(zhì)層位奠定了基礎(chǔ)。

1 方法原理

1.1 速度參數(shù)的提取

速度是聯(lián)系地震反射和地質(zhì)層位的橋梁，速度的準確與否，不但直接影響到地震地質(zhì)層位的標定，而且還會影響到解釋成果的準確性和油氣預(yù)測的精度。準確提取速度參數(shù)是零偏VSP測井的重要目的?；诹闫玍SP測井偏移距小，只經(jīng)過一次低降速帶，在大井中安置檢波器，接收的波場受各種干擾小，近于垂直等特點，從Z分量原始記錄中直接提取深度與初至時間的對應(yīng)關(guān)系，從而得到層速度、平均速度以及時深關(guān)系。

VSP測井時，檢波器下井深度是從井口或鉆井平臺起算的，震源在地面或炮井底激發(fā)的。另外由于地形起伏，各VSP井的井口高程，炮井深度等一般是不同的。求取平均速度的主要目的是作時深轉(zhuǎn)換，將地震剖面上的時間轉(zhuǎn)換為深度。而地震剖面上的時間是從工區(qū)統(tǒng)一的基準面起算的。為了各VSP井和地震剖面的時深零線一致，同時為了使各VSP井間的平均速度可以比較分析，需對VSP井測量結(jié)果作基準面校正：將VSP井中檢波器深度從工區(qū)統(tǒng)一基準面起算，將震源校正到統(tǒng)一基準面上，然后計算垂直旅行時間t和平均速度va。圖1為一種最簡單的情況,地面為基準面，且震源在地面。

圖1 VSP觀測方法

基準面校正后可按下式計算波沿垂直方向從基準面到井中檢波器的單程旅行時間t：

式中：H—從基準面起算的井中檢波器觀測深度；

D—井震源；

tr—波從震源(校正到基準面上后)到井中深度H的旅行時間。

于是

根據(jù)井中兩個相鄰測點Hi+1和Hi及對應(yīng)的單程垂直旅行時間ti+1和ti，可計算出層速度vn，i：

1.2 用L圖作層位標定

當工區(qū)內(nèi)有VSP測井資料時，可制作走廊疊加剖面。迄今為止，人們可以使用的層位標定資料中，能準確地兼具標定震波垂直旅行時和深度功能的只有零偏VSP資料。走廊疊加剖面（Corridor Stack），也稱 VSP提取道（VSP Extracted Trace），簡寫VET。它是將靜校正后拉平的上行波只保留下初至后的一窄條，切去其余部分（這一窄條通常為初至后約200ms左右），將其疊加得到一個輸出道。通常重復(fù)顯示若干道，變?yōu)樾问缴系亩嗟?，以便觀測分析。由于初至后窄條內(nèi)很有上行多次波，疊加后保留下來的基本上都是一次波。顯然，走廊疊加里反射波與VSP上行波剖面里的反射波屬一一對應(yīng)，它也與常規(guī)水平疊加剖面上井旁地道的的反射波相對應(yīng)。制作走廊疊加剖面的過程分別如圖2、圖3和圖4所示。

圖2 井零偏VSP上行波場排齊記錄

圖3 井零偏VSP走廊切除剖面

圖4 井零偏VSP走廊疊加剖面

將聲波測井曲線或（井孔巖性柱狀圖）零偏VSP上行波疊加剖面，走廊疊加剖面和常規(guī)地震水平疊加剖面有時還加上合成地震記錄，一起組成所謂的“L圖”，走廊疊加VSP疊加剖面與常規(guī)地震剖面上同向軸一一對應(yīng)。由于VSP疊加剖面同時具有雙程垂直旅行時和深度，這樣常規(guī)地震剖面上的同相軸便通過VSP疊加剖面獲得深度刻度，而VSP疊加剖面的深度坐標通過橫放在其正上方的井孔巖性柱狀圖（或聲波測井曲線）和地質(zhì)層位聯(lián)系起來。這樣常規(guī)地震剖面上的同相軸便獲得了地質(zhì)層位的標記，完成了層位標定。圖5就是利用VSP-log剖面對三維地震剖面層位進行標定。

2 應(yīng)用實例

錦XXX井所在的錦X井區(qū)位于歡西油田南部，北以鴛鴦溝大斷裂的西段為界。本次研究的工區(qū)面積約12km2左右,主要目的層為沙一下＋沙二段興隆臺及沙三上段熱河臺油層。

該區(qū)緊鄰鴛鴦溝大斷裂，其不同層系地層發(fā)育復(fù)雜，不同級次的斷層亦較發(fā)育，造成油藏類型多樣、油水關(guān)系復(fù)雜。長期以來，由于該區(qū)油藏埋深較大、井數(shù)較少、地質(zhì)特征復(fù)雜、前期三維地震品質(zhì)較差等諸多因素的影響，較大程度地制約了對該區(qū)構(gòu)造等地下地質(zhì)情況的認知程度，因此，有待于對該區(qū)進行進一步的地質(zhì)研究。

該區(qū)鄰近鴛鴦溝洼陷，具有較充足的油源條件，為近距離捕捉油氣提供了先機。由錦XXX井綜合錄井圖確定的各地質(zhì)層位對應(yīng)層速度變化規(guī)律見圖6。

圖5 錦XXX井VSP-LOG剖面對過井測線的對比圖

平均速度分析：圖7是錦XXX井VSP測井平均速度曲線，這條曲線整體上比較圓滑，與層速度曲線分析相一致，平均速度幅值在1 680～2 590m/s。

時深關(guān)系曲線：通過錦XXX井VSP測井時深關(guān)系曲線，能夠為本區(qū)三維解釋提供可靠的時深尺，并根據(jù)最小二乘法擬合出適合本區(qū)的時深尺（其公式為V1=V0（1+βZ）1/n），具體擬合成：

轉(zhuǎn)換成時間和深度的關(guān)系為：

式中：T—毫秒雙程時；

Z—對應(yīng)深度，m。

地震層序劃分與標定:圖5是錦XXX井VSPLOG剖面對過井測線的對比圖。標定結(jié)果顯示，兩者目的層深度的地震反射特征吻合較好，只是VSPLOG剖面的信噪比分辨率高于三維剖面。標定結(jié)果如表1所示。

3 結(jié) 論

在制作VSP-log圖用于層位標定時應(yīng)注意幾個問題：

圖6 錦XXX井層速度曲線

圖7 錦XXX井平均速度曲線

表1 錦XXX井層位標定成果表

（1）基準面要一致。要將各種VSP圖的時間深度零線、常規(guī)地震剖面時間零線、聲波測井及井孔巖性柱狀圖的時深零線統(tǒng)一起來。

（2）是極性一致。常規(guī)地震剖面的正常極性是初至波下跳，而與此極性相同的VSP記錄的初至波上跳。

（3）濾波檔要匹配。要恰當選擇VSP剖面和常規(guī)地震剖面濾波檔。

（4）注意井斜校正。當是斜井VSP，或某些井段井斜較大時，應(yīng)對井斜作必要的校正。

總之,VSP勘探技術(shù)作為地震勘探方法之一 ,在歡西油田勘探中占據(jù)很重要的地位 ,起到了主要參數(shù)源的作用。經(jīng)過長期研究總結(jié)出通過提取準確的速度參數(shù)，提高了VSP資料層位標定的精度。

[1]朱光明.垂直地震剖面技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社 ,1988:174-178.

[2]曹統(tǒng)仁.VSP和常規(guī)地震的水平分辨率[J].成都地質(zhì)學院學報 ,1988,15(2)：54-57.

The Application of Zero Offset-VSP Well Data in Geologic Horizon Calibration

WU Jing-chao
(Chengdu University of Technology，Chengdu 610059)

The geologic horizon could be accurately calibrated by zero offset-vsp well data.So we can improve the seismic explanation,reservoir inversion and comprehensive prognosis.The geologic horizon calibration mainly relies on velocity parameters which are provided by zero offset-vsp well data.Through the zero offset-vsp uplink-wave stack section,passage stack section and convention seismic horizontal stack section together make up the so-called L chart.

VSP；horizon calibration；phase scan；geologic horizon calibration

P631

A

1673-1980（2011）06-0104-04

2011-05-26

吳景超（1987-），男，新疆人，成都理工大學地球物理學院在讀碩士研究生，研究方向為固體地球物理。